Взаимосвязь когнитивных нарушений и изменений метаболизма глюкозы в головном мозге у больных рассеянным склерозом

Г.Г.Шкильнюк, А.Г.Ильвес, А.М.Петров, Л.Н.Прахова, Г.В.Катаева, Т.Н.Резникова, И.Д.Столяров

АВТОРСКИЙ ВАРИАНТ СТАТЬИ

ОРИГИНАЛ СТАТЬИ: Вестник Российской Военно-медицинской академии 2012; 1 (37):121-125.

Значительный вклад в клиническую картину рассеянного склероза (РС) вносят когнитивные нарушения (КН). Показано, что КН встречаются уже на ранних этапах заболевания и могут быть одними из первых, а в некоторых случаях, и единственными симптомами начинающейся болезни [19], у больных с длительностью заболевания до двух лет частота КН достигает 60% [3]. Даже при так называемом «доброкачественном» течении РС без неврологического дефицита КН обнаруживаются в 44% случаев [11]. К основным КН при РС относятся: нарушения внимания и зрительно–пространственных функций, мнестические расстройства, расстройства беглости речи, исполнительных функций, абстрактного мышления [10, 14] и организации сложных видов деятельности [13]. Эти формы КН, не всегда развивающиеся параллельно с другими неврологическими нарушениями, даже в виде отдельных симптомов могут приводить к серьезным затруднениям в повседневной жизни [1].

В последние годы изучение патогенеза РС, а особенно механизмов развития КН с помощью современных методов нейровизуализации, в том числе функциональной магнитно–резонансной (МРТ) и позитронно–эмиссионной томографии (ПЭТ), способствовало изменению представлений о заболевании: получены данные о связи КН как с очаговыми, так и с атрофическими повреждениями головного мозга (ГМ) [5, 9, 15, 16]. Выраженную когнитивную дисфункцию на фоне значительного объема очагового поражения ГМ в определенной степени можно объяснить определяемым в ряде областей лобной коры и гиппокампе, непосредственно связанным с передними таламическими ядрами, являющимися одним из звеньев сети структур ГМ, участвующих при в выполнении заданий, тестирующих долговременную и оперативную память, двусторонним снижением метаболизма глюкозы [20]. Однако до сих пор не найдено четкого анатомического объяснения, какие повреждения ГМ являются первичными в развитии КН при РС, что диктует необходимость исследований ультраструктурных повреждений и изменений функциональной активности мозга. Также остается малоизученным механизм возникновения КН при различных типах течения РС.

Цель исследования:Выявление взаимосвязи выраженности КН с изменениями скорости метаболизма глюкозы (СМГ) в коре ГМ у пациентов с различными типами течения РС.

Материалы и методы. Обследован 61 пациент с диагнозом РС. Средний возраст составил 34,3±3,5 лет, длительность заболевания 7,8±2,4 лет, средний балл по расширенной шкале инвалидизации (expanded disability status scale – EDSS) [17] 3,7±2,1. Группа контроля состояла из 25 сходных по возрасту и полу здоровых добровольцев. Все обследованные пациенты и добровольцы были праворукими.

Программа обследования включала: сбор анамнеза, неврологический осмотр, нейропсихологическое обследование и ПЭТ–обследование.

Тяжесть заболевания оценивалась по шкале FS (functional systems score – шкала функциональных систем) [17] и EDSS. Кроме того, пациенты были разделены на две группы по типу течения РС: группа А – больные с ремиттирующим РС (РРС), группа Б – больные со вторично–прогрессирующим РС (ВПРС) и на три группы по типу первой атаки: 1 группа – зрительные нарушения, 2 группа – сенсорные нарушения, 3 группа – двигательные (пациенты с преимущественным поражением пирамидной системы и мозжечка).

КН оценивались с помощью следующих методик: «запоминание 10 слов» – оценка кратковременной памяти (КП); оценка количественных изменений КП (объема непосредственной (НП); оперативной памяти (ОП); индекса кратковременной памяти (ИКП) проводилась с помощью «двойного» теста[7, 8, 10]. Для оценки внимания использовалась корректурная проба (вариант с кольцами Ландольда). Счетные навыки и устойчивость внимания оценивались с помощью методики «вычитание из 100 по 7». В методике «счет по Крепелину» для оценки продуктивности умственной работоспособности и утомляемости рассчитывался коэффициент работоспособности (КРБ) и среднее количество решенных примеров в счетном ряду. Методика PASAT–3 (Paced Auditory Serial Addition Test–3) – слуховая методика на сложение в заданном темпе – проводилась для оценки счетных навыков, скорости обработки слуховой информации и способности кратковременно её хранить, устойчивости внимания [2].

ПЭТ–обследование ГМ проводилось на томографе PC2048–15B с применением в качестве трейсера 18F–фтордезоксиглюкозы (ФДГ). Использовалась относительная оценка скорости метаболизма глюкозы (СМГ), выраженная в процентах от среднего значения активности, накопленной во всем мозге [6]. Относительные значения СМГ рассчитывались в областях интереса, следующих анатомо–функциональному строению мозга согласно стереотаксическому атласу.

Исходными данными для статистического анализа служили клинико–анамнестические данные, бальная оценка по шкалам FS и EDSS, результаты когнитивного обследования и относительные значения СМГ в 64 областях интереса. Для статистического анализа использовались корреляционный и многомерный дисперсионный анализ с post–hoc процедурой методом Тьюки (уровень значимости p = 0,05).

Результаты и их обсуждение. Клинико–анамнестические характеристики пациентов и результаты неврологического обследования представлены в таблицах 1–3.

Статистически значимой взаимосвязи между КН и выраженностью неврологических расстройств во всей группе больных выявлено не было. В ряде случаев отмечалось быстрое прогрессирование когнитивных расстройств при относительно невысоком балле по шкале EDSS, что согласуется с данными Zarei M. с соавт. [21], которые на основании клиники, радиологического и психоневрологического исследования описали так называемый «корковый рассеянный склероз».

При сравнительном анализе результатов когнитивного обследования у групп пациентов, разделенных по типам первой атаки, значимыми оказались различия в корректурной пробе, что свидетельствует о различной устойчивости внимания и способности к его концентрации в зависимости от преимущественного поражения функциональных систем при дебюте РС. При этом post–hoc анализ показал, что внимание значимо снижено у пациентов 3 группы (больных с пирамидными и мозжечковыми нарушениями). Это дает возможность предположить, что КН могут являться одним из прогностических критериев, так как известно о неблагоприятном прогнозе при начале РС с двигательных или координаторных нарушений [2].

Сопоставление выраженности КН и изменений СМГ у больных РРС выявило следующие корреляции (табл. 4): а) положительные: между нарушением кратковременной памяти и СМГ в поле Бродмана (ПБ) 6 и 8 правого полушария; б) отрицательные: между нарушением счетных навыков и СМГ в области ПБ 17, 18, 21, 35, 36 и 39 правого полушария.

Известно, что ПБ 6 участвует в выполнении моторных функций и формировании экстрапирамидных синдромов и связано с кортикоспинальным трактом. От него идут эфферентные волокна к скорлупе, бледному шару, субталамическим ядрам и часть – к ядрам моста. Оно также участвует в кортикопонтинном тракте, передающем импульсы к неоцеребеллярному кортексу [4]. Основные связи были продемонстрированы с ПБ 8 – гомолатерально и с ПБ 6 – контралатерально. ПБ 8 связано длинными ассоциативными путями с рядом кортикальных областей, в том числе частично с затылочной долей и – проекционными волокнами – со стволом мозга. При выполнении задач на исследование оперативной и непосредственной памяти, внимания, счета установлена взаимосвязь активации коры ГМ в этих ПБ билатерально или слева. В ПБ 39 интегрируется тактильная, кинестетическая, вестибулярная, зрительная и слуховая информация, уже обработанная во вторичных ассоциативных областях. По–видимому, эта третичная область является материальным субстратом наиболее сложных форм человеческого восприятия и познания [4]. При поражении этой области пациент не может расположить числа столбиком и потому не способен решить задачу (акалькулия). При поражении этих зон ГМ в доминантном полушарии или билатерально выявлены нарушения оперативной и непосредственной памяти, счета (см. табл. 4).

Причины выявленного относительного уменьшения СМГ в области латеральной затылочной коры (ПБ 17 и 18) при развитии КН, вероятнее всего, связаны с созданием пациентами при проведении умственных вычислений зрительных образов, с помощью которых больные РС пытаются облегчить себе выполнение задачи.

В группе пациентов с ВПРС выявлены следующие значимые (p<0,05) корреляции (табл. 5): а) положительные: между нарушением кратковременной памяти и СМГ в ПБ 22 и 38 левого полушария; счетных навыков и СМГ в тех же ПБ, а так же островке (слева); б) отрицательные: вниманием (объемом, устойчивостью, переключением, пропускной способностью зрительно–моторной системы) и СМГ правого хвостатого ядра, правого чечевицеобразного ядра, левого островка и левого таламуса.

Инсула является мультимодальной зоной, связанной с сенсомоторными областями, включая первичную сенсомоторную и суплементарную моторную кору. Эти связи являются либо прямыми, либо проходят через верхнюю височную извилину [18]. Верхняя височная извилина (ПБ 22, 38) активируется при выполнении речевых заданий [12], что позволяет объяснить выявленные для доминантного полушария взаимосвязи изменений СМГ и объема оперативной памяти, зависящей, прежде всего, от активного внимания, мышления и мотивации и характеризующей способность больных РС использовать ее в процессах деятельности.

Несмотря на то, что хвостатое и чечевицеобразное ядра субдоминантного полушария не имеют прямого отношения к когнитивным функциям, выявленная взаимосвязь изменения СМГ в данных областях ГМ и показателей устойчивости внимания, способности к его концентрации может свидетельствовать о значительных индивидуальных особенностях в динамике формирования метаболических изменений при РС в процессе развития заболевания при переходе его из ремиттирующего типа течения во вторичное прогрессирование.

Выводы

1. Для больных рассеянным склерозом характерны когнитивные нарушения в виде снижения объема непосредственной и оперативной памяти, снижения и неустойчивости уровня внимания, замедленности психических реакций, снижения умственной работоспособности и счетных навыков.
2. Когнитивные нарушения могут являться одним из признаков ускорения прогрессирования рассеянного склероза, что делает необходимым дообследование больного, несмотря на отсутствие нарастания очаговой неврологической симптоматики.
3. Когнитивные нарушения при рассеянном склерозе связаны с изменением скорости метаболизма глюкозы в головном мозге в области височной и лобной коры правого полушария у больных с ремитирующим рассеянным склерозом и метаболическими изменениями в области височной коры левого полушария, левого таламуса, правых хвостатого и чечевицеобразного ядер у больных с вторично–прогрессирующим типом течения заболевания.

Литература

1. Алексеева, Т.А. Спектр нейропсихологических изменений при рассеянном склерозе / Т.А. Алексеева, А.Н. Бойко, Е.И. Гусев // Журн. неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. – 2000, № 11. – C. 15–20.
2. Гусев, Е.И. Рассеянный склероз и другие демиелинизирующие заболевания / Е.И. Гусев, И.А. Завалишин, А.Н. Бойко. – М.: Миклош, 2004. – 540 с.
3. Дамулин, И.В. Вторичные деменции (когнитивные расстройства при травматических и опухолевых поражениях головного мозга, при инфекционных и аутоиммунных заболеваниях) / методическое пособие для врачей. И.В. Дамулин. – Москва, 2009 – 31с.
4. Дуус, П. Топический диагноз в неврологии / П. Дуус. – Москва, 1997. – 400 с.
5. Минеев, К.К. Зависимость когнитивных нарушений от очаговых и атрофических поражений головного мозга при рассеянном склерозе / К.К. Минеев [и др.] // Вестн. рос. воен.– мед. акад. – 2009. – № 4, (28). – С. 116–120.
6. Прахова, Л.Н. Атрофические изменения в головном мозге и их связь с неврологическими нарушениями у больных рассеянным склерозом / Л.Н. Прахова [и др.] // Журн. неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2009, № 7. – С. 32–37.
7. Рубинштейн, С. Я. Экспериментальные методики патопсихологии / С.Я. Рубинштейн. – Москва, 1999. – С. 56–59.
8. Трифонова, О.В. Когнитивные изменения у больных рассеянным склерозом (клиническое, нейропсихологическое и электрофизиологическое исследование): автореф. дис... канд. мед. наук / О.В. Трифонова. – М.: 2006. – 27 с.
9. Audoin, B. Atrophy mainly affects the limbic system and the deep grey matter at the first stage of multiple sclerosis / B. Audoin [et al.] // Neurol neurosurg psychiatry. – 2010, № 81. – P. 690–695.
10. Benedict, R.H. Validity of the minimal assessment of cognitive function in multiple sclerosis (MACFIMS) / R.H. Benedict [et al.] // J. int neuropsychol soc. – 2006, № 12. – P. 549–558.
11. Benedict, R.H. Regional lobar atrophy predicts memory impairment in multiple sclerosis / R.H. Benedict [et al.] // AJNR. – 2005, № 26. – P. 1824–1831.
12. Binder, J. Human temporal lobe activation by speech and nonspeech sounds / J. Binder [et al.] // Cerebral Cortex. – 2000, №10. – P. 512–528.
13. Jefferies, K. The neuropsychiatry of multiple sclerosis / K. Jefferies // Advan psychiatr treat. – 2006, №12. – P. 214–220.
14. Haase, C.G. Depression and cognitive impairment in disability–free early multiple sclerosis / C.G. Haase, M. Tinnefeld, M. Lienemann // Behav neurol. – 2003, № 14. – P. 39–45.
15. Hildebrandt, H. Cognitive training in MS: effects and relation to brain atrophy / H. Hildebrandt, M. Lanz, H.K. Hahn et al // Restor Neurol Neurosci. – 2007, №25(1). – P. 33–43.
16. Hildebrandt, H. Memory performance in multiple sclerosis patients correlates with central brain atrophy / H. Hildebrandt [et al.] // Mult scler. – 2006, № 12. – P. 428–436.
17. Kurtzke, J.F. Rating neurologic impairment in multiple sclerosis: an expanded disability status scale (EDSS) / J.F. Kurtzke // Neurology. – 1983, № 33. – P. 1444–1452.
18. Mesulam, M. From sensation to cognition / M. Mesulam // Brain. – 1998, № 121. – P. 1013–1052.
19. O'Connor, M.G. Neuropsychological investigations of multiple sclerosis: a clinical perspective / M.G. O'Connor // Clin neurosci. – 1994, № 2(3–4). – P. 225–228.
20. De Sousa, E.A. Cognitive impairments in multiple sclerosis: a review / E.A. De Sousa, R.H . Albert, B. Kalman // Am J Alzheimers dis other demen. – 2002, № 17. – P. 23–29.
21. Zarei, M. Cognitive presentation of multiple sclerosis: evidence for a cortical variant / M. Zarei, S. Chandran, A. Compston // J. neurol. neurosurg. psychiatry. – 2003, № 74. – P. 872–877.

Уважаемые пользователи!
Наши специалисты готовы ответить на Ваши вопросы в разделе «Форум».